基于ALM-1912的GPS前端接收设计方案

ALM-1912是Avago公司的一个GPS前端模块，结合了高增益低噪声放大器（LNA）和GPS FBAR滤波器。LNA采用Avago专利的GaAs增强模式pHEMT工艺，在确保低噪声和高线性度的前提下实现高增益，同时严格控制了噪声指数分布。

器件含有一个兼容CMOS的关断引脚，可以用于开关LNA或电流调节。该滤波器利用Avago的FBAR滤波器实现在手机、PCS和WLAN波段的低GPS波段插入损耗和异常信号抑制。

低噪声指数、高增益以及低电流消耗特性使其适用于关键的低功耗GPS应用或者低电量情形。

图1 ALM-1912应用电路


图2 ALM-1912演示和应用电路元件表

ALM-1912主要特性

• 低噪声指数

• 异常Cell/PCS/WLAN波段抑制

• 低外部组件数

• 在RF输入和RF输出时完全匹配

• 关断电流：< 1µA

• 兼容CMOS的关断引脚（SD）

• ESD：在RFin引脚处大于3kV

• 器件尺寸为2.9mm×2.0mm×0.95mm

• 可通过外部电阻/电压调节偏置电流

• 无铅且不含卤素

• 规格说明（25℃时的典型性能）

- 增益为19.3dB

- NF为1.62dB

- IIP3为+1.5dBm

- IP1dB为-8dBm

- S11为-9.5dB

- S22为13.5dB

- Cell波段抑制：> 57dBc

- PCS波段抑制：> 53dBc

- WLAN波段抑制：> 52dBc


图3 ALM-1912演示和应用电路框图

ALM-1912应用

• GPS前端模块

注意：

该模块在输入和输出RF引脚完全匹配。这些引脚同时还有内置耦合和DC模块化电容。利用高Q电感线圈可以实现最佳的噪声性能。该电路演示了利用标准的0402芯片电感可以获得低噪声性能。

C2和L2组成了匹配的网络来影响LNA的频率响应和线性度，可对二者进行调节来优化增益和回波损耗。

在测试过程中，L1和R1避免演示板受到外部干扰。在实践应用中并不需要。同样，C1和C3分别抑制在Vdd和Vsd端接收的外部噪声的影响。这些组件在实际操作中都不需要。

利用或不利用R2来改变Vsd电压，或者将Vsd的电压固定为Vdd并调节R2使电流达到理想值，可以进行偏置控制。

Vdd=Vsd=2.7V ，R2=4.7kΩ将产生6mA的电流；Vdd=Vsd=1.8V并且R2=2.7kΩ时，产生的电流为4mA；Vdd=Vsd=2.8V，R2为15kΩ时电流为4mA。